Estabilidad En Submarinos

ESTÁTICA, ESTABILIDAD

P. Sosa. © 03-2007

5.- Estática, Estabilidad
5.1.- Estática
El submarino debe poder navegar en superficie y en inmersión y ser capaz de pasar de una a otra
situación por sus propios medios. En ambos casos se debe respetar el principio de Arquímedes.
Respecto a la definición del desplazamiento, hay dos escuelas, la anglosajona y la alemana.
En la anglosajona oaliada se parte del concepto de que un submarino es un buque de superficie que
puede hacer inmersión. Parte de la idea de que el volumen exterior del buque-submarino es difícil de
cambiar así que el paso de la situación de superficie a la situación de inmersión lo hace aumentando
su peso. Para esto se recurre a los tanques de lastre, que son unos tanques que se pueden llenar con
agua de mar segúninterese. Por motivos de sencillez, los lastres están llenos totalmente de agua en la
situación inmersión, por lo cual, entre las dos situaciones, hay una diferencia de peso que equivale al
peso del agua contenida en los estos lastres.
En la alemana, se parte de la idea de que el submarino es un objeto sumergido, de peso constante,
que puede emerger llenado unos volúmenes exteriores con aire,es decir aumentando su volumen de
carena artificialmente.
Aunque físicamente los fenómenos son equivalentes, y los resultados son los mismos, esta diferencia
tiene impacto en el tratamiento matemático de estas dos situaciones y de la estabilidad.
Aparte de estos tanques, el submarino dispone de otros tanques mas pequeños, tanques de regulación
y de compensación de nivelación, que permitenmantener el equilibrio neutro y el asiento, frente a
agentes externos o internos como pueden ser el cambio de densidad del agua de mar, el cambio de
peso interno del submarino debido al consumo de combustible, de víveres, el lanzamiento de armas,
etc.
Un submarino está compuesto básicamente por:
-

un casco resistente.
unos lastres.
los tanques de ajuste del peso: regulación, compensación,nivelación.
apéndices, que pueden formar volúmenes resistentes a la presión (se incluyen aquí, por
ejemplo, todo tipo de escotillas y sus brazolas, botellas de aire comprimido que estén en el
exterior, línea de ejes, hélice, rellenos resistentes a la presión, etc.), o que pueden no serlo y
cuyo interior esta en comunicación con el mar de forma permanente, como son la
superestructura, la vela,las estructura huecas de proa, etc.

Para todos los cálculos hay que definir una situación de referencia de los pesos y una densidad de
referencia del agua de mar. La situación de referencia es la que corresponde al buque con todos
equipos, todos sus líquidos (combustible, agua, aceite) y sus pertrechos, listo para hacer inmersión y
con asiento nulo. La densidad del agua de mar se puedetomar de valor 1,025 t/m3 o a convenir.
Se dice que hay equilibrio en inmersión cuando el peso del submarino en la situación de referencia es
igual al empuje de Arquímedes de su carena, y estas fuerzas están en una vertical que es normal a la
línea de base (asiento nulo). El asiento nulo como estado normal es un concepto convencional, se
podrían considerar estados normales con asiento no nulo,pero debido a que el submarino navega
mejor en inmersión con asiento nulo, (con su eje de revolución dirigido en el sentido que la marcha),
este asiento es el más adecuado, como referencia.
El volumen del submarino en inmersión (Vi) comprende la suma de los volúmenes dentro de los
cuales el agua no puede penetrar o cuya entrada se puede controlar y comprende:
-

el casco resistente
todos losapéndices, incluyendo las planchas y refuerzos de las estructuras sumergidas
el agua contenida en los lastres, con estos llenos

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El agua contenida en el interior de la superestructura, la vela y los extremos del buque (son estructuras
huecas) que está en libre comunicación con el mar no colabora en el desplazamiento, pero si
desplazan sus estructuras, perfiles, planchas, etc. aunque...